Применение отходов свеклосахарного производства

Применение отходов свеклосахарного производства

Промышленность, производящая синтетические каучуки, постоянно совершенствуется. Внедряются новые технологии, приборы и аппараты, совершенствуются компонентный состав эмульсии и коагулирующие системы. Большое внимание уделяется разработкам, позволяющим использовать отходы и побочные продукты ряда производств в технологии получения синтетических каучуков. Это позволяет не только более полно использовать углеводородное сырье, но и повысить производительность процесса, снизить стоимости получаемой продукции.

В технологии производства эмульсионных каучуков одной из проблемных стадий является стадия его выделения из латекса. Совершенствование данной технологии является важной и актуальной задачей производства эмульсионных каучуков.

Применение для выделения каучуков из латексов низко- и высокомолекулярных четвертичных солей аммония (ЧСА) позволяет исключить применение минеральных солей и снизить загрязнение окружающей среды. Полимерные четвертичные соли аммония (ПЧСА) обладают высокой коагулируюшей способностью и невысоким расходом при выделении каучука из латекса (3-5 кг/т каучука). Однако дефицитность и высокая стоимость данных продуктов приводит к удорожанию получаемого каучука. Кроме того ПЧСА обладают высокой антисептической активностью, что требует выдерживания точных их расходных норм, исключающих возможность проскока и попадания ПЧСА на очистные сооружения. Попадание ПЧСА на очистные сооружения может привести к дестабилизации их работы и сбросу в природные водоемы загрязненных (недостаточно очищенных) вод. Поэтому поиск новых коагулирующих агентов весьма актуален.

Перспективными коагулянтами в этом плане могут оказаться отходы предприятий молочной промышленности - пенный концентрат подсырной сыворотки, использование которой в процессе выделения каучука из латекса СКС-30 АРК позволяет исключить применение минеральных солей.

На предприятиях свеклосахарного производства образуются отходы (меласса), которые обладают малой токсичностью, безопасны для здоровья человека и окружающей среды. Меласса свекловичная (патока) – отход свеклосахарного производства, сиропообразная жидкость темно-бурого цвета со специфическим запахом.

Из анализа состава мелассы следует, что она содержит 20-25 % воды, около 9 % азотистых соединений (преимущественно амидов), 58-60 % углеводов (главным образом сахара), 7-10 % золы. При этом необходимо отметить интересное поведение водных раствором мелассы при хранении выражающееся в изменении значения рН с 6-8 до 1,5-2,5. Это может быть связано с ферментативным брожение её водных растворов и образованием соединений, содержащих карбонильные группы. Перспектива применения мелассы в качестве коагулирующего агента базируется еще и на том, что она содержит азотистые соединения, которые можно применять в технологии выделения синтетических каучуков из латексов.

Повышенная кислотность её водных растворов после хранения может позволить применять их в дополнение или вместо водных растворов серной кислоты, используемых при выделении каучука из латекса в большом количестве (до 15 кг/т каучука). Повышенная кислотность водных растворов мелассы, с одной стороны, не только позволит уменьшить расход подкисляющего агента, но и будет способствовать увеличению положительного заряда азотсодержащих соединений, присутствующих в ней. Это сопровождается повышением эффективности коагулирующей способности таких препаратов.

Таким образом, на основе проведенного предварительного анализа состава и свойств мелассы, можно сделать вывод о том, что она может быть использована в технологии выделения эмульсионных каучуков из латексов и может служить экологически чистым коагулянтом.

Цель данного исследования – изучение возможности применения мелассы для выделения каучука из латекса СКС-30 АРК с оценкой показателей резиновых смесей и вулканизатов на его основе.

Для выделения бутадиен-стирольного каучука из латекса СКС-30 АРК исходный раствор мелассы разбавляли водой до концентрации 13-15 %, а сам процесс проводили по методике, описанной в "Практикуме по коллоидной химии латексов".

В емкость для коагуляции вводили 10-20 мл латекса (сухой остаток 22,1 %) и помещали в термостат для поддержания заданной температуры. После термостатирования (10-15 минут) в каучуковый латекс смешивали с расчетным количеством водного раствора мелассы. Перемешивали в течение 2-3 минут и добавляли раствор серной кислоты (концентрация ~2,0 %) для поддержания кислой среды коагуляции (рН 2,5-3,0). Образующуюся крошку каучука отделяли от водной фазы, промывали в воде и сушили при 80-85 °C. Полученные образцы каучука после высушивания извлекали из сушильного шкафа, взвешивали, рассчитывали выход крошки каучука и оценивали коагулирующую способность мелассы.

Проведенными исследованиями установлено закономерное повышение выхода крошки каучука с увеличением расхода мелассы. Полноту выделения достигали при расходе мелассы 180-190 кг/т каучука (по сухому остатку).

Отмечена интересная закономерность по влиянию температуры на процесс коагуляции латекса. Повышение температуры с 20 до 60 °C приводит к снижению выхода крошки каучука.

Применение отходов свеклосахарного производства

Это может быть обусловлено двумя причинами. Во-первых, при низких температурах снижается растворимость и вымываемость из крошки каучука коагулирующего агента, а также продуктов его взаимодействия с компонентами эмульсионной системы. Во-вторых, при более низких температурах отмечается образование более плотного коагулюма, в то время как повышение температуры способствует образованию более «рыхлой» крошки каучука. Это приводит к накоплению в серуме некоторого количества мелкодисперсной крошки каучука, теряемой при его отмывке. Образование плотного коагулюма приводит к захвату им компонентов эмульсионной системы и масса его становится более высокой. Это может влиять в дальнейшем на свойства резиновых смесей и вулканизатов. Следовательно, в реальных технологических условиях необходимо учитывать комплексное воздействие температуры и расхода мелассы на полноту выделения и свойства получаемого каучука.

В промышленных условиях выделение каучука из латекса проводят при значении рН среды на уровне 2,5-3,0. Для выдерживания таких значений рН необходимо (с увеличением расхода мелассы с 10 до 200 кг/т каучука) снижать дозировку серной кислоты с 12-13 до 4-5 кг/т каучука. При сохранении высокого постоянного расхода серной кислоты порядка 12-13 кг/т каучука рН среды коагуляции снижалась до 1,0-1,5, что приводит к неоправданному перерасходу подкисляющего агента. Следовательно, использование мелассы экологически оправдано и приводит к экономии подкисляющего агента. Выделяемую крошку каучука промывали в воде, сушили и использовали для приготовления резиновых смесей и вулканизатов по общепринятой методике (ТУ 38.40355-99).

Проведенными испытаниями установлено, что вулканизаты, полученные на основе опытных образцов каучука соответствовали предъявляемым требованиям и были аналогичны контрольному образцу, полученному из латекса с применением хлорида натрия.

М.А.Провоторова, Н.С. Никулина, С.С.Никулин
Дата публикации: 5-09-2015, 08:53 Раздел: Промышленные отходы Просмотров: 1 178 Комментариев: 0
Распечатать

Пожалуйста, оставьте отзыв через ВКонтакте:

Или через сайт:

Вопрос: Как называются отходы из стекла (стекло**ра)?

Введите ответ на вопрос против спам-ботов и оставьте текст отзыва ниже
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Ваше мнение
Поддерживаете ли Вы раздельный сбор мусора

 
 
Новые материалы
События